2022年高三总复习牛顿定律教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第三章 牛顿运动定律学问网络：单元切块：依据考纲的要求, 本章内容可以分成三部分,即：牛顿第肯定律、 惯性、牛顿第三定律；牛顿其次定律； 牛顿运动定律的应用；其中重点是对牛顿运动定律的懂得、娴熟运用牛顿运 动定律分析解决动力学问题；难点是力与运动的关系问题；牛顿第肯定律惯性牛顿第三定律教学目标：1懂得牛顿第肯定律、惯性；懂得质量是惯性大小的量度 2懂得牛顿第三定律,能够区分一对作用力和一对平稳力 3把握应用牛顿第肯定律、第三定律分析问题的基本方法和基本技能 教学重点： 懂得牛顿第肯定律、惯性概念 教学难点： 惯性 教学方法：

2、讲练结合,运算机帮助教学 教学过程：一、牛顿第肯定律名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1牛顿第肯定律（惯性定律）：一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态,直 到有外力迫使它转变这种状态为止；这个定律有两层含义：（1）保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维护；（2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）转变,必需施加力的作用,力是 转变物体运动状态的缘由；点评：牛顿第肯定律导出了力的概念 力是转变物体运动状态的缘由；（运动状态指物体的速度）又依据加速度定义：

3、av,有速度变化就肯定有加速度,所以可以说：力是使物体产生加速度的缘由；t（不能说“ 力是产生速度的缘由” 、速度的缘由” ；）牛顿第肯定律导出了惯性的概念“ 力是维护速度的缘由” ,也不能说“ 力是转变加一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性；惯性反映了物体运动状态转变 的难易程度（惯性大的物体运动状态不简洁转变）；质量是物体惯性大小的量度；牛顿第肯定律描述的是抱负化状态 牛顿第肯定律描述的是物体在不受任何外力时的状态；而不受外力的物体是不存在 的；物体不受外力和物体所受合外力为零是有区分的,所以不能把牛顿第肯定律当成 牛顿其次定律在 F=0 时的特例；2惯性：物体保持原先匀速直线运

4、动状态或静止状态的性质；对于惯性懂得应留意以 下三点：（1）惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟 物体所处的地理位置无关；（2）质量是物体惯性大小的量度,质量大就惯性大,其运动状态难以转变；（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态转变,但不能认为克服了物体的惯性；【例 1】以下关于惯性的说法中正确选项 物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载物体只有受外力作用时才有惯性 物体的运动速度大时惯性大 物体在任何情形下都有惯性解析： 惯性是

5、物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动状态及受力情形无关,故只有项正确；质；点评： 处理有关惯性问题,必需深刻懂得惯性的物理意义,抛开表面现象, 抓住问题本【例 2】关于牛顿第肯定律的以下说法中,正确选项A牛顿第肯定律是试验定律B牛顿第肯定律说明力是转变物体运动状态的缘由C惯性定律与惯性的实质是相同的D物体的运动不需要力来维护解析：牛顿第肯定律是物体在抱负条件下的运动规律,反映的是物体在不受力的情形下所遵循的运动规律,而自然界中不受力的物体是不存在的故是错误的 惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,惯性定律 即牛顿第肯定律 就反映物体在肯定条件下的运动规律,明显 C 不正确由牛顿

6、第肯定律可知,物体的运动不需要力来维护,但要转变物体的运动状态就必需有力的作用,答案为 B、D 【例 3】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,如向各个方向都用相同的力,就（）A向北跳最远B向南跳最远C向东向西跳一样远,但没有向南跳远D无论向哪个方向都一样远解析： 运动员起跳后, 因惯性其水平方向仍具有与船等值的速度,所以无论向何方跳都一样；因此应选答案 D；点评：此题主要考查对惯性及惯性定律的懂得,解答此题的关键是懂得运动员起跳过程中,水平方向如不受外力作用将保持原有匀速运动的惯性,从而选出正确答案【例 4】某人用力推原先静止在水平面上的小车,使小车开头运动,此后改用较小的力就

7、可以维护小车做匀速直线运动,可见（）A力是使物体产生运动的缘由名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载B力是维护物体运动速度的缘由C力是使物体速度发生转变的缘由D力是使物体惯性转变的缘由解析： 由牛顿第肯定律的内容可知,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它转变这种状态为止,说明一旦物体具有某一速度,只要没有加速或减速的原因,这个速度将保持不变,依据这种观点看来,力不是维护物体的运动即维护物体速度的原因,而是转变物体运动状态即转变物体速度的缘由,应选项 C 正确；【例 5】如图中的甲

8、图所示,重球系于线 DC 下端,重球下再系一根同样的线 BA,下面说法中正确选项（）A在线的 A 端渐渐增加拉力,结果 CD 线拉断B在线的 A 端渐渐增加拉力,结果 AB 线拉断C在线的 A 端突然猛力一拉,结果 AB 线拉断D在线的 A 端突然猛力一拉,结果 CD 线拉断解析： 如图乙,在线的A 端渐渐增加拉力,使得重球有足够的时间发生向下的微小位移,以至拉力 T2 逐步增大, 这个过程进行得如此缓慢可以认为重球始终处于受力平稳状态,即 T2T1mg,随着 T1 增大, T2 也增大, 且总是上端绳先达到极限程度,故 CD 绳被拉断,A 正确；如在 A 端突然猛力一拉,由于重球质量很大,力

9、的作用时间又极短,故重球向下的位移微小, 以至于上端绳将来得及发生相应的伸长,选项 C 也正确；二、牛顿第三定律1 对牛顿第三定律懂得应留意：T1 已先达到极限强度, 故 AB 绳先断,（1）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条上（2）作用力与反作用力总是成对显现同时产生,同时变化,同时消逝（3）作用力和反作用力在两个不同的物体上,各产生其成效,永久不会抵消（4）作用力和反作用力是同一性质的力（5）物体间的相互作用力既可以是接触力,也可以是“ 场” 力 定律内容可归纳为：同时、同性、异物、等值、反向、共线2区分一对作用力反作用力和一对平稳力 一对作用力反作用力和一对

10、平稳力的共同点有：大小相等、 方向相反、 作用在同一条直 线上；不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平稳力作用在同一个物体上；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作用力反作用力肯定是同种性质的力,学习必备欢迎下载作用力反作用力肯定而平稳力可能是不同性质的力；是同时产生同时消逝的,而平稳力中的一个消逝后,另一个可能仍旧存在；一对作用力和反作用力 一对平稳力作用对象两个物体同一个物体作用时间同时产生,同时消逝不肯定同时产生或消逝力的性质肯定是同性质的力不肯定是同性质的力力的大小关系大小相等大小相等力的方向关系

11、方向相反且共线方向相反且共线3一对作用力和反作用力的冲量和功一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量肯定为零,但作的总功可能为零、可能为正、 也可能为负； 这是由于作用力和反作用力的作用时间肯定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的；【例 6】汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,依据牛顿运动定律可知（）A汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力,依据牛顿第三定律得知,汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力必定是大小相等

12、方向相反的,因而 B 正确, A 错误；由于题干中说明汽车拉拖车在水平道路上沿直线加速行驶,故沿水平方向拖车只受到两个外力作用： 汽车对它的拉力和地面对它的阻力；因而由牛顿其次定律得知,汽车对它的拉力必大于地面对它的阻力；所以 C 对, D 错；【例 7】甲、乙二人拔河,甲拉动乙向左运动,下面说法中正确选项A做匀速运动时,甲、乙二人对绳的拉力大小肯定相等B不论做何种运动,依据牛顿第三定律,甲、乙二人对绳的拉力大小肯定相等C绳的质量可以忽视不计时,甲乙二人对绳的拉力大小肯定相等名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必

13、备 欢迎下载D绳的质量不能忽视不计时,甲对绳的拉力肯定大于乙对绳的拉力解析： 甲、乙两人对绳的拉力都作用在绳上,即不是作用力和反作用力故 B 项错误做匀速运动时, 绳子受力平稳, 即甲、乙两人对绳的拉力大小肯定相等,故 A 项正确绳的质量可以忽视不计时,绳子所受合力为零故甲、乙二人对绳的拉力大小肯定相等故C 项正确绳的质量不能忽视不计时,的拉力故 D 项不正确故正确选项为 AC；假如有加速度, 当加速度向右时, 乙对绳的拉力大于甲对绳【例 8】物体静止在斜面上,以下几种分析中正确选项A物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C物体所受重

14、力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D物体受到的支持力的反作用力,就是物体对斜面的压力解析： 物体受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的静摩擦力故 A 错误物体对斜面的压力在数值上等于物体所受重力沿垂直于斜面的分力故 B 错误物体所受的重力的反作用力是物体对地球的吸引力故 C 错误故正确选项为 D；【例 9】人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有A一对 B二对 C三对 D四对解析： 人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力,力的作用总是相互的, 这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用,人对地面的压力和人对地面的摩擦力,所以人走路时与地球间有

15、三对作用力和反作用力,选【例 10】物体静止于水平桌面上,就桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平稳力物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平稳的力解析： 物体和桌面受力情形如下列图名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载F N 和 G 是一对平对 A 选项,因物体处于平稳状态,且FN 与 G 作用于同一物体,因此衡力,故正确对 B 选项,因作用力和反作用力分别作用在两个物体

16、上,故错对 C 选项,因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的两种力,故 C 错对 D 选项,由于支持力和压力是物体与桌面相互作用 一对作用力和反作用力,故 D 错答案： A 点评：挤压 而产生的,因此 FN 与 F N 是（1）一对作用力和反作用力与一对平稳力的最直观的区分就是：看作用点,二力平稳 时此两力作用点肯定是同一物体；作用力和反作用力的作用点肯定是分别在两个 物体上（2）两个力是否是“ 作用力和反作用力” 的最直观区分是：看它们是否是因相互作用 而产生的如 B 选项中的重力和支持力,由于重力不是因支持才产生的,因此,这 一对力不是作用力和反作用力三、针对训练1火车在长直水平轨道上匀速

17、行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,当钥匙（相对车）落下来时（）（）A落在手的后方B落在在手的前方C落在手中D无法确定2依据牛顿第肯定律,我们可以得到如下的推论A静止的物体肯定不受其它外力作用 B惯性就是质量,惯性是一种保持匀速运动或静止状态的特性 C物体的运动状态发生了转变,必定受到外力的作用 D力停止作用后,物体就渐渐停下来 3关于物体的惯性,以下说法中正确选项（）A只有处于静止或匀速运动状态的物体才具有惯性 B只有运动的物体才能表现出它的惯性 C物体做变速运动时,其惯性不断变化 D以上结论不正确名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 33 页精选学

18、习资料 - - - - - - - - - 4伽利略的抱负试验证明白（学习必备欢迎下载）A要物体运动必需有力作用,没有力作用物体将静止 B要物体静止必需有力作用,没有力作用物体就运动 C物体不受外力作用时,肯定处于静止状态 D物体不受外力作用时,总保持原先的匀速直线运动或静止状态 5关于惯性,下述哪些说法是正确的（）A惯性除了跟物体质量有关外,仍跟物体速度有关 B物体只有在不受外力作用的情形下才能表现出惯性 C乒乓球可快速抽杀,是由于乒乓球的惯性小的缘故 D战役机投人战役时,必需丢掉副油箱,减小惯性以保证其运动的敏捷性6如下列图,一个劈形物体M 放在固定的粗糙的斜面上,上面成水平在水平面上放一

19、光滑小球m,劈形物体从静止开头释放,就小球在遇到斜面前的运动轨迹是（）A沿斜面对下的直线 B竖直向下的直线 C无规章曲线 D抛物线 7关于作用力与反作用力以及相互平稳的两个力的以下说法中,正确选项（）A作用力与反作用力肯定是同一性质的力 B作用力与反作用力大小相等,方向相反,因而可以相互抵消 C相互平稳的两个力的性质,可以相同,也可以不同 D相互平稳的两个力大小相等,方向相反,同时显现,同时消逝8质量为 M 的木块静止在倾角为 的斜面上,设物体与斜面间的动摩擦因数为 ,就以下说法正确选项（）A木块受重力,斜面对它的支持力和摩擦力的作用 B木块对斜面的压力与斜面对木块的支持力大小相等,方向相反C

20、斜面对木块的摩擦力与重力沿科面对下的分力Mgsin 大小相等,方向相反名师归纳总结 D斜面对木块的摩擦力大小可以写成 Mgcos第 8 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载9下面关于惯性的说法中,正确选项 A运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性 B物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,就惯性越大 C物体的体积越大,惯性越大 D物体含的物质越多,惯性越大 10关于作用力与反作用力,以下说法中正确的有 A物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力 B作用力与反作用力大

21、小相等,方向相反,作用在同始终线上,因而这二力平稳 C作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是 摩擦力D作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上 11（ 20XX 年春上海大综试题）依据牛顿运动定律,以下选项中正确选项 A人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原先位置 B人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 C人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 D人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 12关于物体的惯性,以下说法正确选项 A只有处于静止或匀

22、速直线运动的物体才具有惯性 B只有运动的物体才能表现出它的惯性 C物体做变速运动时,其惯性不断变化 D以上说法均不正确 13以下现象中能直接由牛顿第肯定律说明的是 A竖直上升的气球上掉下的物体,仍能连续上升肯定高度后才竖直下落 B水平匀速飞行的飞机上释放的物体,从飞机上看是做自由落体运动 C水平大路上运动的卡车,速度逐步减小直至停止 D用力将完好的鸡蛋敲碎名师归纳总结 14火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发觉仍落回车上第 9 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载原处,这是由于A人跳起时,车厢内的

23、空气给他以向前的力,带着他伴同火车一起向前运动 B人跳起瞬时,车厢地板给他一个向前的力,推动他伴同火车一起向前运动 C人跳起后,车在连续向前运动,所以人落下必定偏后一些,只是由于时间很短,偏 后距离太小,不明显而已D人跳起后直到落地,在水平方向上保持与车相同的速度 15大人拉小孩,以下说法正确选项 A当小孩被大人拉走时,大人拉力大于小孩拉力 B当小孩赖着不动时,大人拉力大于小孩的拉力 C不管什么情形下,大人拉力总大于小孩的拉力,由于大人的力气总比小孩大 D不管什么情形下,大人拉力与小孩拉力大小相等 参考答案：1C 2C 3D 4D 5CD 6B 7AC 8ABC 9D 10D 11C 12D

24、13 AB 14 D 15D 教学反馈动力学是力与运动学的结合,经过前两章的复习以及同学在高一所学的基础上,从课堂气氛可以反映出同学已经进入高三复习状态,从同学反映看,同学对牛顿运动定律很熟识,区分作用力反作用力与一对平稳力部分同学仍把握不是很好,但是这些主要靠记忆,信任同学通过复习应当能加深印象；牛顿其次定律教学目标：1懂得牛顿其次定律,能够运用牛顿其次定律解决力学问题 2懂得力与运动的关系,会进行相关的判定 3把握应用牛顿其次定律分析问题的基本方法和基本技能 教学重点： 懂得牛顿其次定律名师归纳总结 教学难点：力与运动的关系第 10 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料

25、- - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载教学方法： 讲练结合,运算机帮助教学教学过程：一、牛 顿 第 二 定 律1定律的表述物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,即 F=ma （其中的 F 和 m、a 必需相对应）点评： 特殊要留意表述的第三句话；由于力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,仍有方向之间的关系；明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节；如 F 为物体受的合外力,那么 a 表示物体的实际加速度；如 F 为物体受的某一个方向上的全部力的合力,那么 a 表示物体在该方向上的分加速度；如 F 为物体受的如

26、干力中的某一个力,那么 a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度；2对定律的懂得：（1）瞬时性： 加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为：合外力恒定不变时,加速度也保持不变；合外力变化时加速度也随之变化；合外力为零时,加速度也为零；（2）矢量性： 牛顿其次定律公式是矢量式；公式 a F只表示加速度与合外力的大小m关系 .矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一样 . （3）同一性： 加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体 （或物体系） 而言；即 F与 a 均是对同一个争论对象而言；（4）相对性： 牛顿其次定律只适用于惯性参照系；（5）局限性：

27、 牛顿其次定律只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观 粒子；3牛顿其次定律确立了力和运动的关系 牛顿其次定律明确了物体的受力情形和运动情形之间的定量关系；联系物体的受力情形 和运动情形的桥梁或纽带就是加速度；4应用牛顿其次定律解题的步骤（1）明确争论对象； 可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象；设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,就有：F合=m 1a1+m 2a2+m 3a3+ +m nan对这个结论可以这样懂得：名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载先分别

28、以质点组中的每个物体为争论对象用牛顿其次定律：F1=m1a1,F 2=m2a2, Fn=mnan,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边全部力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,之和,即合外力 F；其矢量和必为零, 所以最终得到的是该质点组所受的全部外力（2）对争论对象进行受力分析；同时仍应当分析争论对象的运动情形（包括速度、加 速度）,并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来；（3）如争论对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定就（或三 角形定就）解题；如争论对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般 用正交分解法解题（留意敏捷选取坐标轴的方向,既

29、可以分解力,也可以分解加 速度）；（4）当争论对象在争论过程的不同阶段受力情形有变化时,那就必需分阶段进行受力 分析,分阶段列方程求解；解题要养成良好的习惯；只要严格依据以上步骤解题,同时仔细画出受力分析图,标出运动情形,那么问题都能迎刃而解；二、应用举例1力与运动关系的定性分析【例 1】 如下列图,如下列图,轻弹簧下端固定在水平面上；一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开头自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到肯定程度后停止下落；在小球下落的这一全过程中,以下说法中正确选项A小球刚接触弹簧瞬时速度最大B从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D从小球接

30、触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大解析： 小球的加速度大小打算于小球受到的合外力；从接触弹簧到到达最低点,弹力从 零开头逐步增大, 所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大；当合力与速度同向时 小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大；选 CD ；【例 2】如下列图弹簧左端固定,右端自由伸长到 O 点并系住物体 m现将弹簧压缩到 A 点,然后释放,物体始终可以运动到 A物体从 A 到 O 先加速后减速B 点假如物体受到的阻力恒定,就名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载

31、B物体从 A 到 O 加速运动,从 O 到 B 减速运动C物体运动到 O 点时所受合力为零D物体从 A 到 O 的过程加速度逐步减小解析： 物体从 A 到 O 的运动过程,弹力方向向右初始阶段弹力大于阻力,合力方向向右随着物体向右运动,弹力逐步减小,合力逐步减小,由牛顿其次定律可知,此阶段物体的加速度向右且逐步减小,由于加速度与速度同向,物体的速度逐步增大所以初始阶段物体向右做加速度逐步减小的加速运动当物体向右运动至AO 间某点（设为O ）时,弹力减小到等于阻力,物体所受合力为零,加速度为零,速度达到最大此后,随着物体连续向右移动,弹力连续减小,阻力大于弹力,合力方向变为向左至O 点时弹力减为

32、零, 此后弹力向左且逐步增大所以物体从 O 点后的合力方向均向左且合力逐步增大, 由牛顿其次定律可知,此阶段物体的加速度向左且逐步增大由于加速度与速度反向,物体做加速度逐步增大的减速运动正确选项为 A、 C点评：（1）解答此题简洁犯的错误就是认为弹簧无形变时物体的速度最大,加速度为零这明显是没对物理过程仔细分析,靠定势思维得出的结论要学会分析动态变化过程,分析时要先在脑子里建立起一幅较为清楚的动态图景,再运用概念和规律进行推理和判定（2）通过此题,可加深对牛顿其次定律中合外力与加速度间的瞬时关系的懂得,加深对速度和加速度间关系的懂得譬如,此题中物体在初始阶段,尽管加速度在逐渐减小,但由于它与速

33、度同向,所以速度仍连续增大2牛顿其次定律的瞬时性【例 3】（ 20XX 年上海高考题）如图（1）所示,一质量为 m 的物体系于长度分别为L1 、L2的两根细线上,L 1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为 , L2 水平拉直,物体处于平稳状态；现将 L 2 线剪断,求剪断瞬时物体的加速度；（1）下面是某同学对该题的某种解法：解： 设 L 1 线上拉力为 T1,L2 线上拉力为 T2,重力为 mg,物体在三力作用下处于平稳；T 1 cos mg,T 1sin T 2,解得 T 2 =mgtan ,剪断线的瞬时,T 2突然消逝,物体却在T2反方向获得加速度,由于 mgtan =ma 所以加速度

34、 a=gtan ,方向在 T2 反方向；你认为这个结果正确吗？说明理由；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）如将图（ 1）中的细线学习必备欢迎下载2）所示,其L1 改为长度相同,质量不计的轻弹簧,如图（它条件不变,求解的步骤和结果与（1）完全相同,即a=gtan ,你认为这个结果正确吗？请说明理由；解析： （1）这个结果是错误的；当L2 被剪断的瞬时,因T 2 突然消逝,而引起L 1上的张力发生突变,使物体的受力情形转变,瞬时加速度沿垂直L 1 斜向下方,为a=gsin ；（2）这个结果是正确的；当L 2 被

35、剪断时, T2 突然消逝,而弹簧仍来不及形变（变化要有一个过程,不能突变）,因而弹簧的弹力 T1 不变,它与重力的合力与 T2 是一对平稳力,等值反向,所以 L2 剪断时的瞬时加速度为 a=gtan ,方向在 T2 的反方向上；点评：牛顿其次定律 F合ma 反映了物体的加速度 a 跟它所受合外力的瞬时对应关系物体受到外力作用,同时产生了相应的加速度,外力恒定不变, 物体的加速度也恒定不变；外力随着时间转变时,加速度也随着时间转变；某一时刻, 外力停止作用,其加速度也同时消失3正交分解法【例 4】如下列图, 质量为 4 kg 的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5,物体受到大

36、小为 20,与水平方向成 30 角斜向上的拉力 F 作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大 .（g 取 10 m/s 2）解析： 以物体为争论对象,其受力情形如下列图,建立平面直角坐标系把 F 沿两坐标轴方向分解,就两坐标轴上的合力分别为名师归纳总结 FxFcosFa,就 x 轴方向上的加速度ax a,y 轴方向上物第 14 页,共 33 页FyF NFsinG,物体沿水平方向加速运动,设加速度为体没有运动,故ay,由牛顿其次定律得Fxma xma ,Fyma y0所以FcosFma ,FNFsinG0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 又有滑

37、动摩擦力FFN学习必备欢迎下载以上三式代入数据可解得物体的加速度a=0.58 m/s2点评：当物体的受力情形较复杂时,直角坐标系,利用正交分解法来解4合成法与分解法依据物体所受力的具体情形和运动情形建立合适的【例 5】如下列图,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向 37 角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg（g10m/s2,sin37 0.6,cos37 0.8）（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情形（2）求悬线对球的拉力解析：（1）球和车厢相对静止,它们的运动情形相同,由于对球的受力情形知道的较多,故应以球为争论对象球受两个力作用：重力 mg 和线的拉力 F

38、T,由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动, 故其加速度沿水平方向,合外力沿水平方向 做出平行四边形如下列图球所受的合外力为F合mgtan37由牛顿其次定律F 合 ma 可求得球的加速度为aF合gtan372 7.5m/sm加速度方向水平向右车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动（2）由图可得,线对球的拉力大小为名师归纳总结 FTmg110N=12.5 N 第 15 页,共 33 页cos370 .8- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载判定出物体所受合外力的方向,然后点评： 此题解题的关键是依据小球的加速度方向,

39、画出平行四边形,解其中的三角形就可求得结果【例 6】如下列图,m =4kg 的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向成37 角；求：（1）小车以 a=g 向右加速；（2）小车以 a=g 向右减速时,细线对小球的拉力F1 和后壁对小球的压力F2 各多大？解析：（1）向右加速时小球对后壁必定有压力,球在三个共点力作用下向右加速；合外力向右, F2 向右,因此G 和 F1 的合力肯定水平向左,所以F1 的大小可以用平行四边形定就求出： F1=50N,可见向右加速时F1的大小与 a 无关； F2可在水平方向上用牛顿其次定律列方程： F2-0.75G =ma 运算得 F 2=70N ；可以看出 F2 将随

40、a 的增大而增大； （这种情形下用平行 四边形定就比用正交分解法简洁；）（2）必需留意到：向右减速时,F 2有可能减为零,这时小球将离开后壁而“ 飞” 起来；这时细线跟竖直方向的夹角会转变,因此 F1 的方向会转变；所以必需先求出这个临界值；当时 G 和 F1 的合力刚好等于 ma,所以 a 的临界值为 a 3 g；当 a=g 时小球必将离开4后壁；不难看出,这时 F 1= 2 mg=56N , F 2=0 【例 7】如下列图,在箱内倾角为 的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为 m 的木块；求：（ 1）箱以加速度 a 匀加速上升,（2）箱以加速度 a 向左匀加速运动时,线对木块的拉力

41、 F1 和斜面对箱的压力 F 2 各多大？解：（1）a 向上时,由于箱受的合外力竖直向上,重力竖直向下,所以 F 1、F 2 的合力 F必定竖直向上；可先求 F,再由 F 1=Fsin 和 F 2=Fcos 求解,得到：F1=m（g+a）sin ,F2=m（g+a）cos明显这种方法比正交分解法简洁；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（2）a 向左时,箱受的三个力都不和加速度在一条直线上,必需用正交分解法；可选择沿斜面方向和垂直于斜面方向进行正交分解,（同时正交分解a）,然后分别沿x、y 轴列方

42、程求 F 1、F 2：F1=m（gsin -acos ）, F 2=m（gcos +asin ）经比较可知,这样正交分解比依据水平、竖直方向正交分解列方程和解方程都简洁；点评： 仍应当留意到 F1 的表达式 F 1=m（gsin -acos ）显示其有可能得负值,这意味着绳对木块的力是推力,这是不行能的；这里又有一个临界值的问题：当向左的加速度 agtan 时 F 1=m（gsin -acos ）沿绳向斜上方；当 止,而是相对于斜面对上滑动,绳子放松,拉力为零；5在动力学问题中的综合应用agtan 时木块和斜面不再保持相对静【例 7】 如下列图,质量 m=4kg 的物体与地面间的动摩擦因数为 =0.5,在与水平成 =37 角的恒力 F 作用下,从静止起向右前进 t1=2.0s 后撤去 F,又经过 t2=4.0s 物体刚好停下；求： F 的大小、最大速度 vm、总位移 s；解析： 由运